شبیه‌سازی حرارتی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ‌نزن 304 به آلومینیوم 5083

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از روش های بسیار کاربردی در اتصال فلزات غیرمشابه است. در این پژوهش به شبیه سازی توزیع حرارت در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ نزن 304 به آلیاژ آلومینیوم 5083 با استفاده از روش المان محدود پرداخته شده است. حل حرارتی برای این مسئله از دو روش حل حالت پایدار و نیز حل حالت گذرا استفاده شده و دو روش با یکدیگر مقایسه شده اند. قابل ذکر است که، به منظور اعتبارسنجی مدل، ورق های فولاد زنگ نزن و آلومینیوم آماده سازی شده و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی صورت گرفته است. به علاوه با به کار بردن ترموکوپل بر قطعات، تاریخچه دمایی نقاط حین جوشکاری برای دو فلز به دست آمد. پس از آن، نتایج حاصل از شبیه سازی حرارتی با نتایج آزمایشگاهی حاصل از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی این اتصال مقایسه و اعتبارسنجی شد. در پایان با ساخت یک مدل شبکه عصبی، تاثیر پارامترهای ورودی فرایند جوشکاری بر حداکثر دمای زیر ابزار بررسی شد.

Thermal Simulation of Friction Stir Welding in 304 Stainless Steel to 5083 Aluminum Dissimilar Joint

Friction stir welding is of the most applicable methods to join dissimilar metals. In this study, the thermal distribution during the joining of 304 stainless steel and 5083 aluminum alloy by friction stir welding method was simulated by the finite element method. Both, transient and stationary thermal solutions were used in the simulations and the two methods were compared correspondingly. To verify the model, two sheets of stainless steel and aluminum were prepared and the friction stir welding was applied. Additionally, by using thermocouples temperature, the history of points on the sheets was obtained during welding. Then, the simulation and the experimental results were compared to validate the model. Finally, an artificial neural network model was created and the effect of different input parameters on the maximum temperature under the tool was investigated.